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钝性弹道冲击损伤评估用人体胸部数字靶标验证研究
1
作者
张昭晖
汪送
+2 位作者
陈斌
吴佳锴
蔡志华
《包装工程》
北大核心
2025年第9期296-303,共8页
目的构建高精度人体胸部数字靶标,以评估非致命动能弹钝性弹道冲击致伤效应,进而指导人员科学使用非致命动能弹,降低其固有安全性和使用安全性风险。方法基于北大西洋公约组织(以下简称北约组织)颁布的《非致命性射弹的胸部损伤风险评估...
目的构建高精度人体胸部数字靶标,以评估非致命动能弹钝性弹道冲击致伤效应,进而指导人员科学使用非致命动能弹,降低其固有安全性和使用安全性风险。方法基于北大西洋公约组织(以下简称北约组织)颁布的《非致命性射弹的胸部损伤风险评估》(AEP-99-2017)中的数值验证方法,优选HybridⅢ50th、THUMS AM50、CHEST这3类胸部有限元模型,构建非致命动能弹L5有限元模型,并开展20、40、60 m/s冲击速度下的仿真实验,输出位移-时程曲线和黏性指数最大值V_(C,max),通过对比Bir生物力学走廊和V_(C,max)值走廊的吻合度,验证模型的适用性。结果HybridⅢ50th与CHEST有限元模型的位移-时程曲线和V_(C,max)值符合3种工况的要求,THUMS AM50因材料参数弹性模量偏低导致位移-时程曲线和V_(C,max)值超限,不符合工况1和工况3的要求。结论HybridⅢ50th和CHEST有限元模型可为钝性弹道冲击损伤评估提供可靠的数字靶标选择依据,为研究不同类型非致命动能弹钝性弹道冲击人体胸部终点效应的仿真设置提供参照,并为防护装备研发与安全标准优化提供技术支撑。
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关键词
胸部数字靶标
黏性指数
钝性弹道冲击
有限元模型
生物力学走廊
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职称材料
高G_(x)载荷下飞行员主动肌作用对颈部损伤的影响
2
作者
刘浚源
毛征宇
+4 位作者
刘帅
常利军
李涛
王天昊
蔡志华
《医用生物力学》
北大核心
2025年第3期684-691,共8页
目的 研究高G_(x)载荷作用下主动肌响应对人体颈部力学响应与损伤的影响。方法 建立具有主动肌力响应的精细化头颈部有限元模型,并基于已有的后碰撞志愿者实验进行验证。利用该模型研究不同G值载荷与各俯仰角度下,主动肌作用对颈部运动...
目的 研究高G_(x)载荷作用下主动肌响应对人体颈部力学响应与损伤的影响。方法 建立具有主动肌力响应的精细化头颈部有限元模型,并基于已有的后碰撞志愿者实验进行验证。利用该模型研究不同G值载荷与各俯仰角度下,主动肌作用对颈部运动学与生物力学响应的影响。结果 高G_(x)载荷作用下椎骨应力分布由C4~7集中分布向整段椎骨分散,主动肌作用使应力变化幅度变小,在8 G加速度下效果显著,其在8、10 G工况时椎骨峰值应力分别降低了23.6%和11.6%,椎间盘峰值应力分别降低了42.3%和63.4%。后仰15°时主动肌作用使应力差最大达到34.3 MPa。结论 高G_(x)载荷冲击作用时肌肉主动力作用使颈部表现出更好的稳定性。不同俯仰角度下,后仰姿态相比前倾和正坐姿态,主动肌作用更为明显。相同主动肌作用时,后仰姿态迎接冲击更为安全。研究结果可为后续颈部损伤相关研究提供参考。
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关键词
高G_(x)载荷
主动肌作用
有限元模型
颈部损伤
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职称材料
煤矿采空区注液氮渗流相变压力损失与线性律
3
作者
吴雪
陈世强
+2 位作者
陈方兴
刘刚
赵鹏涛
《煤炭学报》
2025年第8期3980-3990,共11页
采空区煤自燃是煤矿热动力灾害之一,防治遗煤自燃发火的瓶颈是精准防灭火,其科学问题之一是液氮在采空区内流动损失及其快速预测方法。基于采空区多孔介质的结构,搭建采空区注液氮渗流相变压损试验平台,优选耐低温钙钠玻璃,形成多孔介...
采空区煤自燃是煤矿热动力灾害之一,防治遗煤自燃发火的瓶颈是精准防灭火,其科学问题之一是液氮在采空区内流动损失及其快速预测方法。基于采空区多孔介质的结构,搭建采空区注液氮渗流相变压损试验平台,优选耐低温钙钠玻璃,形成多孔介质通道,开展渗流速度与填充粒径对液氮在多孔介质中渗流相变压损的研究,进一步利用数值仿真验证并拓展渗流速度对压损影响的数据组。结果表明:液氮在多孔介质管道中渗流时,由于重力和气化作用的影响,低温管道外壁出现上下分层润湿现象;其次,填充粒径由3 mm增加到6 mm,试验平台的多孔介质孔隙率由0.2409增加到0.2669,液氮在多孔介质通道中渗流相变,气化为氮气,体积增大,压强增大;在流体密度、黏度以及表面张力不变的情况下,随着渗流速度的增加,气液两相界面处毛细管力与黏性力相互作用,流体由牛顿流体向非牛顿流体转变,使得单位长度压损与渗流速度呈线性相关;此外,数值仿真所建模型的计算结果与试验相对误差不大于15%,且液氮的渗流速度从0.001 m/s增大到0.08 m/s时,单位长度压损与渗流速度线性拟合度为99%,进一步验证了试验结论的可靠性。所得结论揭示了液氮在多孔介质中渗流相变压损与渗流速度呈线性变化的规律,可为采空区精准防灭火提供理论依据。
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关键词
采空区
多孔介质
液氮
渗流相变
多相流
压损
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职称材料
基于相对总变差统计线的水下图像快速增强方法
4
作者
陈超洋
胡盼
+2 位作者
何磊
易遵辉
桂卫华
《自动化学报》
2025年第8期1869-1882,共14页
针对水下采集的图像存在模糊、低对比度和颜色失真等低质量问题,提出一种基于相对总变差统计线的水下图像快速增强方法.首先,采用线性拉伸的方法来校正图像的颜色信息,消除颜色偏差并恢复图像的自然度.其次,基于大气散射模型,结合图像...
针对水下采集的图像存在模糊、低对比度和颜色失真等低质量问题,提出一种基于相对总变差统计线的水下图像快速增强方法.首先,采用线性拉伸的方法来校正图像的颜色信息,消除颜色偏差并恢复图像的自然度.其次,基于大气散射模型,结合图像的纹理信息构建水下图像的相对总变差统计线模型,利用该模型准确估计图像深度图.此外,提出一种基于图像分块细分的水下背景光估计方法,得到鲁棒的全局背景光估计值.最后,在估计的背景光和深度图基础上得到符合人眼感官视觉的水下增强图像.实验结果表明,所提方法不仅在主客观图像质量评价上具有明显优势,而且在计算效率上优于现有的先进方法.
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关键词
水下图像
相对总变差
颜色校正
图像增强
统计线
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职称材料
题名
钝性弹道冲击损伤评估用人体胸部数字靶标验证研究
1
作者
张昭晖
汪送
陈斌
吴佳锴
蔡志华
机构
武警工程
大学
研究
生大队
武警工程
大学
装备管理与保障学院
湖南科技大学三亚研究院
出处
《包装工程》
北大核心
2025年第9期296-303,共8页
基金
中国博士后科学基金面上项目(2019M664027)
国家自然科学基金(71401179)
+3 种基金
武警装备军内科研项目(WJ20182A040057,WJ2020A020023)
武警装备技术基础研究资助项目(202WZ41002)
武警工程大学基础研究基金项目(WJY201919,WJY202020,WJY202111)
陕西省自然科学基础研究计划一般项目(面上)(2022JM-8049)。
文摘
目的构建高精度人体胸部数字靶标,以评估非致命动能弹钝性弹道冲击致伤效应,进而指导人员科学使用非致命动能弹,降低其固有安全性和使用安全性风险。方法基于北大西洋公约组织(以下简称北约组织)颁布的《非致命性射弹的胸部损伤风险评估》(AEP-99-2017)中的数值验证方法,优选HybridⅢ50th、THUMS AM50、CHEST这3类胸部有限元模型,构建非致命动能弹L5有限元模型,并开展20、40、60 m/s冲击速度下的仿真实验,输出位移-时程曲线和黏性指数最大值V_(C,max),通过对比Bir生物力学走廊和V_(C,max)值走廊的吻合度,验证模型的适用性。结果HybridⅢ50th与CHEST有限元模型的位移-时程曲线和V_(C,max)值符合3种工况的要求,THUMS AM50因材料参数弹性模量偏低导致位移-时程曲线和V_(C,max)值超限,不符合工况1和工况3的要求。结论HybridⅢ50th和CHEST有限元模型可为钝性弹道冲击损伤评估提供可靠的数字靶标选择依据,为研究不同类型非致命动能弹钝性弹道冲击人体胸部终点效应的仿真设置提供参照,并为防护装备研发与安全标准优化提供技术支撑。
关键词
胸部数字靶标
黏性指数
钝性弹道冲击
有限元模型
生物力学走廊
Keywords
digital chest target
viscosity index
blunt ballistic impact
finite element model
biomechanical corridor
分类号
TP391.9 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
高G_(x)载荷下飞行员主动肌作用对颈部损伤的影响
2
作者
刘浚源
毛征宇
刘帅
常利军
李涛
王天昊
蔡志华
机构
湖南科技大学三亚研究院
中国人民解放军总医院第四医学中心骨科
出处
《医用生物力学》
北大核心
2025年第3期684-691,共8页
基金
国家自然科学基金项目(12372356,82102184)。
文摘
目的 研究高G_(x)载荷作用下主动肌响应对人体颈部力学响应与损伤的影响。方法 建立具有主动肌力响应的精细化头颈部有限元模型,并基于已有的后碰撞志愿者实验进行验证。利用该模型研究不同G值载荷与各俯仰角度下,主动肌作用对颈部运动学与生物力学响应的影响。结果 高G_(x)载荷作用下椎骨应力分布由C4~7集中分布向整段椎骨分散,主动肌作用使应力变化幅度变小,在8 G加速度下效果显著,其在8、10 G工况时椎骨峰值应力分别降低了23.6%和11.6%,椎间盘峰值应力分别降低了42.3%和63.4%。后仰15°时主动肌作用使应力差最大达到34.3 MPa。结论 高G_(x)载荷冲击作用时肌肉主动力作用使颈部表现出更好的稳定性。不同俯仰角度下,后仰姿态相比前倾和正坐姿态,主动肌作用更为明显。相同主动肌作用时,后仰姿态迎接冲击更为安全。研究结果可为后续颈部损伤相关研究提供参考。
关键词
高G_(x)载荷
主动肌作用
有限元模型
颈部损伤
Keywords
high Gx loading
active muscle action
finite element model
neck injury
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
煤矿采空区注液氮渗流相变压力损失与线性律
3
作者
吴雪
陈世强
陈方兴
刘刚
赵鹏涛
机构
湖南科技大学
资源环境与安全工程学院
出处
《煤炭学报》
2025年第8期3980-3990,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1361118)
湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ30243)。
文摘
采空区煤自燃是煤矿热动力灾害之一,防治遗煤自燃发火的瓶颈是精准防灭火,其科学问题之一是液氮在采空区内流动损失及其快速预测方法。基于采空区多孔介质的结构,搭建采空区注液氮渗流相变压损试验平台,优选耐低温钙钠玻璃,形成多孔介质通道,开展渗流速度与填充粒径对液氮在多孔介质中渗流相变压损的研究,进一步利用数值仿真验证并拓展渗流速度对压损影响的数据组。结果表明:液氮在多孔介质管道中渗流时,由于重力和气化作用的影响,低温管道外壁出现上下分层润湿现象;其次,填充粒径由3 mm增加到6 mm,试验平台的多孔介质孔隙率由0.2409增加到0.2669,液氮在多孔介质通道中渗流相变,气化为氮气,体积增大,压强增大;在流体密度、黏度以及表面张力不变的情况下,随着渗流速度的增加,气液两相界面处毛细管力与黏性力相互作用,流体由牛顿流体向非牛顿流体转变,使得单位长度压损与渗流速度呈线性相关;此外,数值仿真所建模型的计算结果与试验相对误差不大于15%,且液氮的渗流速度从0.001 m/s增大到0.08 m/s时,单位长度压损与渗流速度线性拟合度为99%,进一步验证了试验结论的可靠性。所得结论揭示了液氮在多孔介质中渗流相变压损与渗流速度呈线性变化的规律,可为采空区精准防灭火提供理论依据。
关键词
采空区
多孔介质
液氮
渗流相变
多相流
压损
Keywords
goaf
porous medium
liquid nitrogen
seepage phase change
multiphase flow
pressure loss
分类号
TD752.2 [矿业工程]
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职称材料
题名
基于相对总变差统计线的水下图像快速增强方法
4
作者
陈超洋
胡盼
何磊
易遵辉
桂卫华
机构
湖南科技大学三亚研究院
出处
《自动化学报》
2025年第8期1869-1882,共14页
基金
国家自然科学基金(62222306,62403191,62403192)
湖南省自然科学基金(2024JJ6223)
海南省自然科学基金(625QN363)资助。
文摘
针对水下采集的图像存在模糊、低对比度和颜色失真等低质量问题,提出一种基于相对总变差统计线的水下图像快速增强方法.首先,采用线性拉伸的方法来校正图像的颜色信息,消除颜色偏差并恢复图像的自然度.其次,基于大气散射模型,结合图像的纹理信息构建水下图像的相对总变差统计线模型,利用该模型准确估计图像深度图.此外,提出一种基于图像分块细分的水下背景光估计方法,得到鲁棒的全局背景光估计值.最后,在估计的背景光和深度图基础上得到符合人眼感官视觉的水下增强图像.实验结果表明,所提方法不仅在主客观图像质量评价上具有明显优势,而且在计算效率上优于现有的先进方法.
关键词
水下图像
相对总变差
颜色校正
图像增强
统计线
Keywords
Underwater images
relative total variation
color correction
image enhancement
statistical line
分类号
TP391.41 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
钝性弹道冲击损伤评估用人体胸部数字靶标验证研究
张昭晖
汪送
陈斌
吴佳锴
蔡志华
《包装工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
高G_(x)载荷下飞行员主动肌作用对颈部损伤的影响
刘浚源
毛征宇
刘帅
常利军
李涛
王天昊
蔡志华
《医用生物力学》
北大核心
2025
0
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职称材料
3
煤矿采空区注液氮渗流相变压力损失与线性律
吴雪
陈世强
陈方兴
刘刚
赵鹏涛
《煤炭学报》
2025
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职称材料
4
基于相对总变差统计线的水下图像快速增强方法
陈超洋
胡盼
何磊
易遵辉
桂卫华
《自动化学报》
2025
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职称材料
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